El Grafeno en los Polímeros

GrapheneEl carbono no nos deja de sorprender. Está presente en todas las formas de vida conocidas en la Tierra, se le encuentra en forma de diamantes, y se utiliza ampliamente en forma de grafito. Los plásticos reforzados con fibra de carbono se valoran por su ligereza y resistencia.

Ahora, el grafeno (una sola capa atómica de grafito), nanotubos de carbono (nano-estructuras cilíndricas de carbono) y moléculas esféricas de un fulereno(C60) están revolucionando la tecnología y la nanotecnología. Utilizado en nano-compuestos, el grafeno mejora la resistencia y la conductividad de muchos polímeros termofijos.

¿Qué hace tan especial al grafeno?

En la actualidad, existe un gran interés en los dispositivos y aplicaciones basados en grafeno porque sus propiedades electrónicas y físicas en general, lo que puede conducir a un mejor rendimiento del material. El grafeno puede utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones potenciales, desde transistores de próxima generación hasta como compuestos ligeros y de alta resistencia con polímeros. El grafeno, que tiene espesor atómico y tamaños bidimensionales en el rango de decenas de micrómetros o más, también ha sido considerado un prometedor nano-material en aplicaciones de barrera de gas o líquido debido a que las hojas de grafeno perfectas no permiten la difusión de pequeños gases o líquidos a través de su plano.

Las propiedades del grafeno se derivan de su estructura química: una lámina de una sola capa de átomos de carbono conectados en una celosía de panal hexagonal. Es el mejor conductor de electricidad y calor a temperatura ambiente, y al menos 100 veces más fuerte que el acero (con una resistencia a la tensión mayor a 100  GPa (150 MM psi).

Un derivado popular del grafeno es el óxido de grafeno, que es fácil de dispersar en agua, en disolventes orgánicos y en otras matrices debido a la presencia de oxígeno. El óxido de grafeno también se utiliza como sustrato para obtener grafeno químicamente modificado, que se utiliza para crear materiales nano-compuestos de alto rendimiento energético, sensores y transistores de efecto de campo con propiedades eléctricas, mecánicas, eléctricas y térmicas mejoradas. El óxido de grafeno puede ser procesado, por ejemplo, por hilado en fibras e hilados, y posteriormente reducido a grafeno para permitir aplicaciones increíbles, tales como tejidos de almacenamiento de energía para supercapacitores.

Los recubrimientos ultrafinos de grafeno sobre polímero mejoran las propiedades de barrera al disminuir la permeabilidad al gas, que es útil para empacado de alimentos y electrónicos, mientras que la incorporación de grafeno en una matriz de polímero da lugar a materiales resistentes y conductores para las industrias aeroespacial y automotriz.

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